Question

19．为了测定电源电动势E的大小、内电阻r和定值电阻R₀的阻值，某同学利用传感器设计了如图甲所示的电路，闭合电键S，调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时，通过电压传感器1、电压传感器2和电流传感器测得数据，用计算机分别描绘了如图乙所示的M、N两条U-I直线，请回答下列问题：
（1）根据图乙中的M、N两条直线可知BC
A、直线M是根据电压传感器1和电流传感器的数据绘得的
B、直线M是根据电压传感器2和电流传感器的数据绘得的
C、直线N是根据电压传感器1和电流传感器的数据绘得的
D、直线N是根据电压传感器2和电流传感器的数据绘得的

（2）图乙中两直线M、N交点处所对应的电路中的工作状态是ABC
A、滑动变阻器的滑头P滑到了最左端       B、电源的输出功率最大
B、定值电阻R₀上消耗的功率为0.5W        D、电源的效率达到最大值
（3）根据图乙可以求得定值电阻R₀=2Ω．
（4）电源电动势E=1.5V，内电阻r=1Ω．

Answer 1

分析 （1）定值电阻的U-I图线是正比图线，电源的U-I图线是向下倾斜的图线；
（2）两个图线的交点是将电阻和电源直接相连时电路中的电压和电流值；
（3）定值电阻的U-I图线是正比图线，斜率表示电阻；
（4）电源的U-I图线的纵轴截距表示电动势，斜率表示内电阻．

解答 解：（1）定值电阻的U-I图线是正比图线，一定经过原点，故图线M是根据电压表V₂和电流表A的数据画得的；
而N图象电压随电流的增大而减小，故为电源的伏安特性曲线；故BC正确，AD错误；
故选：BC；   
（2）A、当定值电阻和电源的电流、电压相等时，一定是电阻直接与电源相连；故滑动变阻器是短路，故A正确；
B、滑动变阻器短路时，外电阻与内电阻最接近，故电源输出功率最大，故B正确；
C、此时电阻的电压为1V，电流为0.5A，故功率为0.5W，故C正确；
D、外电阻最小，效率最低，故D错误；
故选：ABC；        
（3）定值电阻的U-I图线是正比图线，斜率表示电阻，为R₀=$\frac{1.0}{0.5}$=2Ω；
（4）由U=E-Ir可知，图线N的纵轴截距表示电动势，故电动势E=1.5V；斜率表示内电阻，为r=$\frac{1.5-1.0}{0.5}$=1.0Ω；
故答案为：（1）BC；（2）ABC；（3）2；（4）1.5，1．

点评 本题关键要明确定值电阻的U-I图象和电源电动势的U-I图象的物理意义和区别，然后根据具体数据进行判断．同时注意明确两图象的交点为电阻的工作点；并且当内外电阻相等时输出功率最大；而如果达不到内外电阻相等时，内外电阻越接近时，输出功率越大．